终端设备及其发光检测电路

摘要

本发明公开了一种终端设备及其长发光检测电路，所述电路包括：反相电路，用以在所述激光发射光源的负端为低电平时从其输出端输出高电平；在所述激光发射光源的负端为高阻状态时输出低电平；滤波泄放电路，用以在所述反相电路的输出端输出高电平、并维持了设定时间段后，从其输出端输出高电平；告警信号触发电路，用以在所述滤波泄放电路的输出端输出高电平时，从其输出端输出所述激光器的长发光的告警信号。本发明所采用的长发光检测电路通过简单的分立器件来达到降低产品成本、节省PCB布线空间以及减少软件开发工作量的目的。

权利要求

1.一种长发光检测电路，用以在检测到激光器的激光发射光源长发光故障时，从其输出端输出告警信号，包括：反相电路， 所述反相电路在所述激光发射光源的负端为低电平时从其输出端输出高电平；在所述激光发射光源的负端为高阻状态时输出低电平；

滤波泄放电路，包括电容C1、电阻R1、二极管D1，其中，所述D1的负端作为所述滤波泄放电路的输入端与所述反相电路的输出端相连，所述D1的正端与所述C1的正极相连，所述C1的负极接地；所述R1与所述D1相并联；所述C1的正极作为所述滤波泄放电路的输出端，所述滤波泄放电路在所述反相电路的输出端输出高电平、并维持了设定时间段后，从其输出端输出高电平；

告警信号触发电路，所述告警信号触发电路在所述滤波泄放电路的输出端输出高电平时，从其输出端输出所述激光器的长发光的告警信号。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述滤波泄放电路还包括：串接于C1和D1之间的电阻。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述滤波泄放电路还包括：与所述C1并联的电容。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，还包括：串接于所述告警信号触发电路与所述滤波泄放电路之间的电阻和二极管；其中，该二极管的负端与所述滤波泄放电路的输出端相连。

5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述反相电路具体通过MOS管实现。

6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述反相电路具体包括：MOS管和串联的电阻R303和R304，其中，所述MOS管的栅极作为所述反相电路的输入端与所述激光发射光源的负端相连，所述MOS管的S极与电源相连，所述MOS管的D极通过串联的电阻R303和R304连接到地，电阻R303、R304之间的连接点作为所述反相电路的输出端；或者，所述反相电路具体包括：MOS管和电阻R403，其中，所述MOS管的栅极作为所述反相电路的输入端与所述激光发射光源的负端相连，所述MOS管的S极通过电阻R403与电源相连，所述MOS管的D极连接到地，所述MOS管的S极作为所述反相电路的输出端；或者，所述反相电路具体包括：MOS管和电阻R503、R504，其中，所述MOS管的栅极作为所述反相电路的输入端与所述激光发射光源的负端相连，所述MOS管的S极通过电阻R503与电源相连，所述MOS管的D极通过电阻R504连接到地，所述MOS管的D极作为所述反相电路的输出端；

或者，

所述反相电路具体包括：MOS管和电阻R601、R602、R603、R604，其中，所述MOS管的栅极作为所述反相电路的输入端与所述激光发射光源的负端相连，所述MOS管的S极通过并联的电阻R603和R604与电源相连，所述MOS管的D极通过并联的电阻R601和R602连接到地，所述MOS管的D极作为所述反相电路的输出端。

7.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述告警信号触发电路通过MOS管或三极管实现。

8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述告警信号触发电路具体包括三极管和电阻R701，其中，所述三极管的基极作为所述告警信号触发电路的输入端与所述滤波泄放电路的输出端相连，所述三极管的集电极通过电阻R701连接到电源，所述三极管的发射极连接到地，所述三极管的集电极作为所述告警信号触发电路的输出端；或者，所述告警信号触发电路具体包括MOS管和电阻R801，其中，所述MOS管的基极作为所述告警信号触发电路的输入端与所述滤波泄放电路的输出端相连，所述MOS管的集电极通过电阻R801连接到电源，所述MOS管的发射极连接到地，所述MOS管的集电极作为所述告警信号触发电路的输出端。

9.一种终端设备，包括：

驱动电路和激光器，所述驱动电路根据接收的电信号驱动所述激光器中的激光发射光源发射激光；

如权利要求1-8任一所述的长发光检测电路，用以在检测到所述激光发射光源长发光时，输出告警信号；

主控芯片，用以根据所述长发光检测电路输出的告警信号，输出关断激光器的控制信号；

激光器电源控制电路，用以根据所述主控芯片输出的所述关断激光器的控制信号，关断所述激光器的电源。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述设备具体为以太网无源光网络EPON或吉比特无源光网络GPON网络中的光网络单元ONU；或者所述设备具体为EPON或GPON网络中的光网络终端ONT。

说明书

终端设备及其发光检测电路

[0001] 本申请是2012年09月26日提出的发明名称为“终端设备及其长发光检测电路”的中国发明专利申请201210363668.3的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及光纤通信技术，尤其涉及一种终端设备及其发光检测电路。

背景技术

[0003] 目前的国内市场以及国际市场，高带宽、高速率和多种业务融合的光纤通信方向已经开始应用；在众多的解决方案中，光纤到户(FTTH)的出现被认为是宽带接入的终极解决方案。国内市场已经大面积应用。

[0004] 目前基于FTTH的产品正在大规模的铺设，由于EPON（Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络）或GPON（Gigabit Passive Optical Network，吉比特无源光网络）为P2MP的接入结构，由局端设备的一个端口为多个终端设备提供带宽；终端设备发送数据采用分时轮询方式占用上行数据链路，其余终端设备则处于等待状态；如果某个终端设备出现长发光故障，则会导致该终端设备长期占用上行数据链路，使得该局端设备端口下的其它终端设备无法使用上行数据链路进行正常工作，给企业和用户带来损失。

[0005] 因此，在终端设备中会设置长发光检测电路，其检测原理如图1所示，长发光检测电路用以检测终端设备中激光器的发光情况，在检测到出现长发光故障后向终端设备的主控芯片发送告警信号，主控芯片在接收到长发光检测电路的告警信号后，向激光器控制电路发送控制信号，激光器控制电路根据该控制信号关闭激光器的发射端，激光器停止发光，从而停止了该终端设备对上行数据链路的占用，局端设备端口下的其它终端设备可以继续正常使用上行数据链路。

[0006] 目前，终端设备中的长发光检测电路可以通过复杂逻辑电路和软件实现，然而该方法由于需要采用逻辑芯片实现，导致生产成本较高；

[0007] 或者，终端设备中的长发光检测电路也可考虑通过带有带有检测功能的芯片实现，但是会产生较高的芯片设计成本。

发明内容

[0008] 本发明的实施例提供了一种终端设备及其长发光检测电路，以较低成本实现终端设备的长发光检测。

[0009] 根据本发明的一个方面，提供了一种长发光检测电路，包括：

[0010] 反相电路，其输入端与激光器中的激光发射光源的负端相连，用以在所述激光发射光源的负端为低电平时从其输出端输出高电平；在所述激光发射光源的负端为高阻状态时输出低电平；

[0011] 滤波泄放电路，其输入端与所述反相电路的输出端相连，用以在所述反相电路的输出端输出高电平、并维持了设定时间段后，从其输出端输出高电平；

[0012] 告警信号触发电路，其输入端与所述滤波泄放电路的输出端相连，用以在所述滤波泄放电路的输出端输出高电平时，从其输出端输出所述激光器的长发光的告警信号。

[0013] 较佳地，所述滤波泄放电路具体包括：电容C1、电阻R1、二极管D1；

[0014] 其中，所述D1的负端作为所述滤波泄放电路的输入端与所述反相电路的输出端相连，所述D1的正端与所述C1的正极相连，所述C1的负极接地；所述R1与所述D1相并联；所述C1的正极作为所述滤波泄放电路的输出端。

[0015] 进一步，所述滤波泄放电路还包括：串接于C1和D1之间的电阻。

[0016] 所述滤波泄放电路还包括：与所述C1并联的电容。

[0017] 进一步，所述电路还包括：串接于所述告警信号触发电路与所述滤波泄放电路之间的电阻和二极管；其中，该二极管的负端与所述滤波泄放电路的输出端相连。

[0018] 其中，所述反相电路具体通过MOS管实现。

[0019] 所述反相电路具体包括：MOS管和串联的电阻R303和R304，其中，所述MOS管的栅极作为所述反相电路的输入端与所述激光发射光源的负端相连，所述MOS管的S极与电源相连，所述MOS管的D极通过串联的电阻R303和R304连接到地，电阻R303、R304之间的连接点作为所述反相电路的输出端；或者，

[0020] 所述反相电路具体包括：MOS管和电阻R403，其中，所述MOS管的栅极作为所述反相电路的输入端与所述激光发射光源的负端相连，所述MOS管的S极通过电阻R403与电源相连，所述MOS管的D极连接到地，所述MOS管的S极作为所述反相电路的输出端；或者，[0021] 所述反相电路具体包括：MOS管和电阻R503、R504，其中，所述MOS管的栅极作为所述反相电路的输入端与所述激光发射光源的负端相连，所述MOS管的S极通过电阻R503与电源相连，所述MOS管的D极通过电阻R504连接到地，所述MOS管的D极作为所述反相电路的输出端；或者，

[0022] 所述反相电路具体包括：MOS管和电阻R601、R602、R603、R604，其中，所述MOS管的S极通过并联的电阻R603和R604与电源相连，所述MOS管的D极通过并联的电阻R601和R602连接到地，所述MOS管的D极作为所述反相电路的输出端。

[0023] 其中，所述告警信号触发电路通过MOS管或三极管实现。

[0024] 所述告警信号触发电路具体包括三极管和电阻R701，其中，所述三极管的基极作为所述告警信号触发电路的输入端与所述滤波泄放电路的输出端相连，所述三极管的集电极通过电阻R701连接到电源，所述三极管的发射极连接到地，所述三极管的集电极作为所述告警信号触发电路的输出端；或者，

[0025] 所述告警信号触发电路具体包括MOS管和电阻R801，其中，所述MOS管的基极作为所述告警信号触发电路的输入端与所述滤波泄放电路的输出端相连，所述MOS管的集电极通过电阻R801连接到电源，所述MOS管的发射极连接到地，所述MOS管的集电极作为所述告警信号触发电路的输出端。

[0026] 根据本发明的另一个方面，提供了一种终端设备，包括：

[0027] 驱动电路和激光器，所述驱动电路根据接收的电信号驱动所述激光器中的激光发射光源发射激光；

[0028] 如上所述的长发光检测电路，用以在检测到所述激光发射光源长发光时，输出告警信号；

[0029] 主控芯片，用以根据所述长发光检测电路输出的告警信号，输出关断激光器的控制信号；

[0030] 激光器电源控制电路，用以根据所述主控芯片输出的所述关断激光器的控制信号，关断所述激光器的电源。

[0031] 较佳地，所述设备具体为以太网无源光网络EPON或吉比特无源光网络GPON网络中的光网络单元ONU；或者

[0032] 所述设备具体为EPON或GPON网络中的光网络终端ONT。

[0033] 本发明实施例的技术方案里，使用几个简单的分立器件即可实现长发光功能的检测，电路简单易用，而且该电路占用布线面积非常小，有利于降低产品生产成本和开发成本，软件的复杂度也极大降低，可以满足客户的不同需求。

附图说明

[0034] 图1为现有技术的终端设备中进行长发光故障检测的原理示意图；

[0035] 图2为本发明实施例的终端设备中的内部电路框图。

[0036] 图3为本发明实施例的激光器内部电路示意图；

[0037] 图4为本发明实施例的长发光检测电路框图；

[0038] 图5a、5b、5c、5d为本发明实施例的反相电路示意图；

[0039] 图6a、6b为本发明实施例的滤波泄放电路示意图；

[0040] 图7a、7b为本发明实施例的告警信号触发电路示意图；

[0041] 图8为本发明实施例的长发光检测电路示意图。

具体实施方式

[0042] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

[0043] 本申请使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。

[0044] 本发明实施例提供的技术方案中，通过简单的分立器件来达到降低产品成本、节省PCB布线空间以及减少软件开发工作量的目的，并通过终端设备中已有的MAC芯片（或称主控芯片）接收长发光检测电路输出的信号，根据接收的信号接通或关断光模块发射端电源。

[0045] 本发明实施例提供的终端设备的内部电路框图，如图2所示，包括：激光器201及其驱动电路206、主控芯片202、长发光检测电路203、激光器电源控制电路205。

[0046] 一般而言，终端设备中的驱动电路206接收到需要发送的电信号后，根据接收的电信号驱动激光器201中的激光发射光源发射激光。具体地，终端设备中的驱动电路206接收到需要发送的电信号后，根据接收的电信号向激光器201中的激光发射光源（图3中的LD）发送调制信号，以驱动激光发射光源的发光。

[0047] 激光器201的激光发射光源的正端与电源相连，或者通过电阻，或者通过电感与电源相连；从而电源向激光发射光源的正端提供较高电压。驱动电路206根据接收的电信号产生相应的调制电信号。驱动电路206的调制电信号端与激光器201的激光发射光源的负端相连，或者，驱动电路206的调制电信号端通过电阻与激光器201的激光发射光源的负端相连，用以为激光发射光源提供调制电信号：若驱动电路206的调制电信号端产生低电平，则激光发射光源导通，电流从激光发射光源流向驱动电路206，激光发射光源发光；若驱动电路206的调制电信号端处于高阻状态，激光发射光源处于截止状态，不发光。此外，驱动电路206还为激光发射光源提供激光发射光源工作的偏置电流。

[0048] 长发光检测电路203的输入端与激光器201中的激光发射光源的负端相连，用以在检测到激光器201的激光发射光源长发光时，即激光发射光源出现长发光故障时，从其输出端输出告警信号。

[0049] 长发光检测电路203的输出端与主控芯片202相连，主控芯片202还与激光器电源控制电路205相连，主控芯片202根据长发光检测电路203的输出端输出的告警信号，向激光器电源控制电路205输出关断激光器的控制信号。

[0050] 激光器电源控制电路205用以根据主控芯片202输出的关断激光器的控制信号，关断激光器201的电源，从而激光器201停止继续发光。激光器电源控制电路205可采用现有技术中的激光器电源控制电路，比如通过MOS（Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体）管等来控制激光器201电源的通断，此处不再赘述。

[0051] 长发光检测电路203的具体电路如图4所示，包括：反相电路401、滤波泄放电路402、告警信号触发电路403。

[0052] 反相电路401的输入端即为长发光检测电路203的输入端，其与激光器201中的激光发射光源的负端相连，在激光发射光源导通、发光的过程中，反相电路401的输入端为低电平。

[0053] 反相电路401用以在其输出端输出与其输入端相反的电平；由此，在反相电路401输入端为低电平时，反相电路401的输出端输出高电平；在反相电路401输入端为高电平或高阻状态时，反相电路401的输出端输出低电平。显然，为达到该反相功能，本领域技术人员可采用多种电路来实现反相电路401。例如，可以如图5a、5b、5c所示，采用MOS管来实现反相电路401。

[0054] 在图5a、5b、5c中，MOS管的栅极作为反相电路401的输入端与激光器201中的激光发射光源的负端相连；MOS管的S极（源极）与电源相连，或者，MOS管的S极通过电阻与电源相连；MOS管的D极（漏极）连接到地，或者，MOS管的D极通过电阻连接到地。

[0055] 图5a中，MOS管的S极与电源相连，MOS管的D极通过两个串联的电阻R303、R304连接到地，电阻R303、R304之间的连接点作为反相电路401的输出端；

[0056] 图5b中，MOS管的S极通过电阻R403与电源相连，MOS管的D极连接到地，MOS管的S极作为反相电路401的输出端；

[0057] 图5c中，MOS管的S极通过电阻R503与电源相连，MOS管的D极通过电阻R504连接到地，MOS管的D极作为反相电路401的输出端；

[0058] 图5d中，MOS管的S极通过并联的电阻R603和R604与电源相连，MOS管的D极通过并联的电阻R601和R602连接到地，MOS管的D极作为反相电路401的输出端。

[0059] 当激光发射光源的负端为低电平时，MOS管导通，MOS管的D极作为反相电路401的输出端输出高电平；当激光发射光源的负端为高电平或处于高阻状态，MOS管截止，MOS管的D极输出低电平。

[0060] 滤波泄放电路402的输入端与反相电路401的输出端相连，滤波泄放电路402用以在其输入端处于高电平并维持了设定时间段后，从其输出端输出高电平；否则，滤波泄放电路402的输出端输出低电平。也就是说，在反相电路401的输出端输出高电平，并维持了设定时间段后，滤波泄放电路402从其输出端输出高电平。滤波泄放电路402的具体电路如图6a所示，包括：电容C1、电阻R1、二极管D1。

[0061] 二极管D1的负端作为滤波泄放电路402的输入端与反相电路401的输出端相连，D1的正端与电容C1的正极相连，电容C1的负极接地；电阻R1与二极管D1相并联。电容C1的正极作为滤波泄放电路402的输出端。其工作原理为：在激光发射光源导通、发光的过程中，反相电路401的输入端为低电平，反相电路401的输出端输出高电平，则滤波泄放电路402的输入端由于与反相电路401的输出端相连，因此，也处于高电平；即二极管D1的负端和电阻R1的一端处于高电平，从而通过电阻R1向电容C1充电。如果终端设备的激光器为正常工作状态，激光发射光源由于发送数据的原因，其发射的激光为闪烁状态，即0、1交替状态；因此，在激光器为正常工作状态下发光时，其激光发射光源的负端是低电平与高阻状态交替出现的；

[0062] 那么，当激光发射光源的负端出现高阻状态时，反相电路401将输出低电平；此时，滤波泄放电路402的输入端也随之为低电平，电容C1上累积的电荷则通过二极管D1进行泄放；

[0063] 因此，在上述激光器为正常工作状态下发光的过程中，电容C1上的电荷累积到一定程度即被泄放，因此，不能达到一定的电压值，即不能达到高电平。

[0064] 如果激光器出现长发光的故障，那么激光发射光源的负端将出现长时间的低电平状态，反相电路401将长时间输出高电平，电容C1将被长时间充电；在滤波泄放电路402在其输入端处于高电平并维持了设定时间段后，电容C1上累积的电荷将达到一定的电压即达到高电平，从而电容C1的正极作为滤波泄放电路402的输出端输出高电平，进而触发告警信号触发电路403输出告警信号。

[0065] 较佳地，滤波泄放电路402还包括有电阻R2，其串接在电容C1与二极管D1之间；此外，滤波泄放电路402还包括电容C2，其与电容C1相并联；具体电路图如图6b所示。本领域技术人员可以根据实际情况，调节电阻R1或R2，或者电容C1或C2来设置上述的设定时间段的长短。

[0066] 具体地，告警信号触发电路403的输入端与滤波泄放电路402的输出端相连，滤波泄放电路402的输出端输出的高电平用以触发告警信号触发电路403输出告警信号。也就是说，在滤波泄放电路402的输出端输出高电平时，告警信号触发电路403从其输出端输出所述激光器的长发光的告警信号。

[0067] 具体地，告警信号触发电路403可以通过三极管或MOS管来实现，如图7a、7b所示。图7a所示的电路为以三极管实现的在告警信号触发电路：三极管的基极作为告警信号触发电路403的输入端与滤波泄放电路402的输出端相连，三极管的集电极通过电阻R701连接到电源，三极管的发射极连接到地，三极管的集电极作为告警信号触发电路403的输出端；当滤波泄放电路402的输出端输出高电平，三极管导通，三极管的集电极以输出低电平作为告警信号；若滤波泄放电路402的输出端输出的电平达不到高电平，则三极管截止，三极管的集电极输出高电平用以指示为非告警信号。

[0068] 类似地，还可以图7b所示的MOS管实现的在告警信号触发电路：MOS管的基极作为告警信号触发电路403的输入端与滤波泄放电路402的输出端相连，MOS管的集电极通过电阻R801连接到电源，MOS管的发射极连接到地，MOS管的集电极作为告警信号触发电路403的输出端。

[0069] 较佳地，在告警信号触发电路403与滤波泄放电路402之间还可串接一个电阻R5和二极管D2，如图8所示。其中，二极管D2的负端与滤波泄放电路402的输出端相连。

[0070] 上述的终端设备具体可以是EPON或GPON网络中的ONU（Optical Network Unit，光网络单元），或者EPON或GPON网络中的ONT（Optical Network Termination，光网络终端）。

[0071] 在以往的技术方案里，长发光检测电路由数字逻辑部分和控制软件组成，能够根据需要更改控制软件，实现长发光功能的检测，但由于需要多个数字逻辑电路以及开发控制软件，就增加了产品的生产成本和设计成本；

[0072] 而在本发明实施例的技术方案里，使用几个简单的分立器件，如电阻、电容、二极管、MOS管等即可实现长发光功能的检测，电路简单易用，而且该电路占用布线面积非常小，有利于降低产品生产成本和开发成本，软件的复杂度也极大降低，可以满足客户的不同需求。

[0073] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。